(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
金バンプを有する半導体チップと、表面がスズめっきされた金属配線を有するポリイミド基板とを３００℃以上の温度で金−スズ共晶を形成させて接続する際に前記半導体チップと前記ポリイミド基板との間に介在させるＣＯＦ半導体封止用フィルム状接着剤であって、
（ａ）ポリイミド樹脂と、（ｂ）エポキシ樹脂と、（ｃ）硬化剤と、を含有し、
１％熱重量減少温度が２５０℃以上である、ＣＯＦ半導体封止用フィルム状接着剤。
【請求項２】
前記（ａ）ポリイミド樹脂のガラス転移温度が２０〜１００℃である、請求項１に記載のＣＯＦ半導体封止用フィルム状接着剤。
【請求項３】
前記（ｃ）硬化剤がフェノール樹脂である、請求項１又は２に記載のＣＯＦ半導体封止用フィルム状接着剤。
【請求項４】
金バンプを有する半導体チップと表面がスズめっきされた金属配線を有するポリイミド基板とを請求項１〜３のいずれか一項に記載のＣＯＦ半導体封止用フィルム状接着剤を介して３００℃以上の温度で金−スズ共晶を形成させて接続し、前記半導体チップと前記基板との間の空隙を前記ＣＯＦ半導体封止用フィルム状接着剤で封止充てんする工程を有する、半導体装置の製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の半導体装置の製造方法によって製造される、半導体装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、半導体封止用フィルム状接着剤及びその接着剤を用いた半導体装置の製造方法並びに半導体装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
これまで、半導体チップと基板とを接続するには金ワイヤなどの金属細線を用いるワイヤーボンディング方式が広く適用されてきたが、半導体装置に対する小型化、薄型化、高機能化の要求に対応するため、半導体チップにバンプと呼ばれる導電性突起を形成し、基板電極と半導体チップとをバンプを介して直接接続するフリップチップ接続方式が広まりつつある（例えば、特許文献１〜３）。
【０００３】
フリップチップ接続方式としては、はんだやスズを用いて金属接合させる方法、超音波振動を印加して金属接合させる方法、樹脂の収縮力によって機械的接触を保持する方法などが知られているが、接続部の信頼性の観点から、はんだやスズを用いて金属接合させる方法が一般的である。
【０００４】
また、フリップチップ接続方式で製造された半導体装置では、接続部を外部環境から保護するため、及び、半導体チップと基板との熱膨張係数差に由来する熱応力が接続部に集中して接続不良を起こさないようにするために、半導体チップと基板との間の空隙を樹脂で封止充てんする必要がある。
【０００５】
封止充てんする方式としては、半導体チップと基板とを接続した後に液状樹脂を毛細管現象によって注入する方式（後注入法式）、半導体チップ又は基板にペースト状やフィルム状の封止充てん用の樹脂を供給した後、半導体チップと基板とを接続する方式（先供給方式）が知られている。近年の半導体装置の小型化の進展に伴って、半導体チップと基板との間の空隙は狭くなっており、後注入方式では注入に長時間を要し、生産性が低下したり、注入ができなくなる場合があることから、先供給方式に移行することが予想されており、この方式に対応した材料開発が強く望まれている。
【０００６】
後注入方式では、半導体チップと基板とを接続する工程と、液状樹脂を注入する工程とが分かれているので、液状樹脂を開発するに当たって、接続する工程での接続条件（特に、加熱温度）を考慮する必要がないが、先供給方式では、半導体チップと基板との接続と同時に封止充てんされるので、封止充てん用の樹脂は、接続条件（特に、加熱温度）が考慮された材料であることが必要となる。
【０００７】
先供給方式で使用される封止充てん用の樹脂として、例えば、特許文献１、２には、エポキシ樹脂と、硬化剤とを含有するエポキシ樹脂組成物が開示されている。また、特許文献３には、フィラーを含むエポキシ樹脂系の接着剤が開示されている。
【特許文献１】特開２００４−０１０８１０号公報
【特許文献２】特開２００４−２４７５３１号公報
【特許文献３】特開２００４−３４９５６１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、フリップチップ接続方式では、例えば、はんだやスズを用いて金属接合させる方法が挙げられるが、この方法においては、加熱温度が２００℃以上となることから、樹脂中の残存揮発成分や、樹脂の分解による揮発成分に由来する発泡を抑制し、ボイドと呼ばれる気泡が残存しないようにしなければならない。ボイドが生じることにより、樹脂と半導体チップとのはく離や、樹脂と基板とのはく離が生じ、接続信頼性を低下させる原因、及び、配線間の絶縁信頼性を低下させる原因になる。
【０００９】
また、小型化が進展している液晶表示モジュールにおいて、表面がスズめっき処理された銅配線を形成したポリイミド基板上に、金バンプを形成した液晶駆動用半導体チップを金−スズ共晶による金属接合によって搭載したＣＯＦ（Ｃｈｉｐ  Ｏｎ  Ｆｉｌｍ）と呼ばれる半導体装置が広く用いられているが、接続ピッチが３０μｍ以下となっており、ボイドが残存すると絶縁信頼性が低下してしまう。
【００１０】
さらに、ＣＯＦでは金−スズ共晶を形成するために、接続部を共晶温度である２７８℃以上にする必要があり、また、生産性向上の観点から、接続時間が５秒以下と短く、短時間に接続部を共晶温度以上に加熱するため、製造装置の設定温度は３００〜４００℃の高温になることから、封止充てん用の樹脂については、特に高温での発泡を抑制しなければならない。
【００１１】
しかしながら、特許文献１〜３の接着剤組成物では、半導体チップと基板との接続信頼性の低下、及び、配線間の絶縁信頼性の低下を十分防ぐことができる程度に、気泡やボイドの発生を抑制することが困難であった。
【００１２】
そして、本発明者らは、接着剤がペースト状であると、接続時の高温条件において、低粘度化した樹脂が飛散したり、チップ側面を樹脂が這い上がって、製造装置を汚染する場合があることを見出した。さらに、ボイドを消失させるためには特別な製造条件が必要であり、工程が煩雑になる。また、ペースト状接着剤を塗布する場合、粘度変化によって供給量のばらつきが大きくなるという問題もある。
【００１３】
そこで本発明は、３００℃以上の加熱温度で半導体チップと基板とを接続する場合に、発泡やボイドの発生を抑制し、配線間における十分な絶縁信頼性を実現でき、且つ、優れた作業性を有する半導体封止用フィルム状接着剤及びこの接着剤を用いた半導体装置の製造方法並びに半導体装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
上記目的を達成するために、本発明は、（ａ）ポリイミド樹脂と、（ｂ）エポキシ樹脂と、（ｃ）硬化剤と、を含有する半導体封止用フィルム状接着剤を提供する。
【００１５】
かかる半導体封止用フィルム状接着剤によれば、３００℃以上の加熱温度で半導体チップと基板とを接続する場合に、発泡やボイドの発生を抑制し、配線間における十分な絶縁信頼性を実現できるとともに、優れた作業性を得ることができる。
【００１６】
また、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤は、１％熱重量減少温度が２５０℃以上であることが好ましい。
【００１７】
かかる半導体封止用フィルム状接着剤は、半導体チップと基板との接続時の加熱温度が３００℃以上であっても、樹脂中の残存揮発成分や、樹脂の分解による揮発成分に由来する発泡を抑制し、ボイドの発生をより十分に抑制できる。
【００１８】
また、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤において、（ａ）ポリイミド樹脂のガラス転移温度は、２０〜１００℃であることが好ましい。
【００１９】
（ａ）ポリイミド樹脂のガラス転移温度が上記範囲内であれば、半導体チップに形成されたバンプ、又は基板に形成された電極、配線パターン等の凹凸を良好に埋め込むことができ、ボイドの原因となる気泡の残存をより十分に抑制できる。また、取扱いが容易であり、作業性にも優れるため好ましい。
【００２０】
また、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤において、（ｃ）硬化剤は、フェノール樹脂であることが好ましい。
【００２１】
（ｃ）硬化剤としてフェノール樹脂を用いると、高い耐熱性及び耐加水分解性、良好な接着性を示す硬化物を形成することが可能であり、優れた接続信頼性を実現することが可能となるため好ましい。
【００２２】
本発明はまた、バンプを有する半導体チップと金属配線を有する基板とを３００℃以上の温度で接続する際に、上記本願発明の半導体封止用フィルム状接着剤を介して接続し、上記半導体チップと上記基板との間の空隙を上記半導体封止用フィルム状接着剤で封止充てんする工程を有する、半導体装置の製造方法を提供する。
【００２３】
かかる半導体装置の製造方法によれば、上記本発明の半導体封止用フィルム状接着剤を用いて半導体チップと基板との接続を行っているため、半導体チップと基板との間のボイドの発生が十分に抑制されており、配線間の十分な絶縁信頼性と、半導体チップと基板との間の十分な接続性とを有する半導体装置を効率的に製造することができる。
【００２４】
また、本発明の半導体装置の製造方法において、上記バンプは金バンプであり、上記金属配線は表面がスズめっきされた金属配線であり、上記基板はポリイミド基板であり、上記半導体チップと上記基板とを３００℃以上の温度で金−スズ共晶を形成させて接続することが好ましい。かかる製造方法により、金バンプを形成した半導体チップを金−スズ共晶による金属接合によってポリイミド基板に搭載したＣＯＦを製造することができる。
【００２５】
本発明は更に、上記本発明の半導体装置の製造方法によって製造される、半導体装置を提供する。
【００２６】
かかる半導体装置は、上記本発明の半導体装置の製造方法によって製造されているため、半導体チップと基板との間のボイドの発生が十分に抑制されており、配線間の十分な絶縁信頼性、及び、半導体チップと基板との十分な接続性が得られる。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、３００℃以上の加熱温度で半導体チップと基板とを接続する場合に、発泡やボイドの発生を抑制し、配線間における十分な絶縁信頼性を実現できるとともに、優れた作業性を有する半導体封止用フィルム状接着剤及びこの接着剤を用いた半導体装置の製造方法並びに半導体装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２８】
（半導体封止用フィルム状接着剤及びその製造方法）
本発明の半導体封止用フィルム状接着剤は、（ａ）ポリイミド樹脂と、（ｂ）エポキシ樹脂と、（ｃ）硬化剤と、を含有するものである。以下、各成分について説明する。
【００２９】
（ａ）ポリイミド樹脂
本発明で用いる（ａ）ポリイミド樹脂は、例えば、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを公知の方法で縮合反応させて得ることができる。すなわち、有機溶媒中で、テトラカルボン酸二無水物とジアミンとを等モル又はほぼ等モル用い（各成分の添加順序は任意）、反応温度８０℃以下、好ましくは０〜６０℃で付加反応させる。反応が進行するにつれ反応液の粘度が徐々に上昇し、ポリイミドの前駆体であるポリアミド酸が生成する。なお、フィルム状接着剤の諸特性の低下を抑えるため、上記の酸二無水物は無水酢酸で再結晶精製処理されることが好ましい。
【００３０】
上記ポリアミド酸は、５０〜８０℃の温度で加熱して解重合させることによって、その分子量を調整することもできる。ポリイミド樹脂は、上記反応生成物（ポリアミド酸）を脱水閉環させて得ることができる。脱水閉環は、加熱処理する熱閉環法、又は、脱水剤を使用する化学閉環法により行うことができる。
【００３１】
ポリイミド樹脂の原料として用いられるテトラカルボン酸二無水物としては特に制限は無く、例えば、ピロメリット酸二無水物、３，３’，４，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２’，３，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、１，１−ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、１，１−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エタン二無水物、ビス（２，３−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メタン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）スルホン二無水物、３，４，９，１０−ペリレンテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）エーテル二無水物、ベンゼン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３，３’，４’−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、１，２，５，６−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，４，５，８−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，４，５−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、２，６−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，７−ジクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−テトラクロロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、フェナンスレン−１，８，９，１０−テトラカルボン酸二無水物、ピラジン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、チオフェン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，３，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，４，３’，４’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、２，３，２’，３’−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジメチルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）メチルフェニルシラン二無水物、ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ジフェニルシラン二無水物、１，４−ビス（３，４−ジカルボキシフェニルジメチルシリル）ベンゼン二無水物、１，３−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）−１，１，３，３−テトラメチルジシクロヘキサン二無水物、ｐ−フェニレンビス（トリメリテート無水物）、エチレンテトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−ブタンテトラカルボン酸二無水物、デカヒドロナフタレン−１，４，５，８−テトラカルボン酸二無水物、４，８−ジメチル−１，２，３，５，６，７−ヘキサヒドロナフタレン−１，２，５，６−テトラカルボン酸二無水物、シクロペンタン−１，２，３，４−テトラカルボン酸二無水物、ピロリジン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、１，２，３，４−シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ビス（エキソ−ビシクロ［２，２，１］ヘプタン−２，３−ジカルボン酸二無水物、ビシクロ−［２，２，２］−オクト−７−エン−２，３，５，６−テトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）プロパン二無水物、２，２、−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル］プロパン二無水物、２，２−ビス（３，４−ジカルボキシフェニル）ヘキサフルオロプロパン二無水物、２，２、−ビス［４−（３，４−ジカルボキシフェニル）フェニル］ヘキサフルオロプロパン二無水物、４，４’−ビス（３，４−ジカルボキシフェノキシ）ジフェニルスルフィド二無水物、１，４−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、１，３−ビス（２−ヒドロキシヘキサフルオロイソプロピル）ベンゼンビス（トリメリット酸無水物）、５−（２，５−ジオキソテトラヒドロフリル）−３−メチル−３−シクロヘキセン−１，２−ジカルボン酸二無水物、テトラヒドロフラン−２，３，４，５−テトラカルボン酸二無水物、及び、下記一般式（Ｉ）で表されるテトラカルボン酸二無水物、及び、下記一般式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物等が挙げられる。
【００３２】
【化１】
0005484706.tif 000002
［式中、ｍは２〜２０の整数を示す。］
【００３３】
【化２】
0005484706.tif 000003
【００３４】
上記一般式（Ｉ）で表されるテトラカルボン酸二無水物としては、例えば、無水トリメリット酸モノクロライド及び対応するジオールから合成することができ、具体的には１，２−（エチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，３−（トリメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，４−（テトラメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，５−（ペンタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，６−（ヘキサメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，７−（ヘプタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，８−（オクタメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，９−（ノナメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１０−（デカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１２−（ドデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１６−（ヘキサデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）、１，１８−（オクタデカメチレン）ビス（トリメリテート無水物）等が挙げられる。上述したテトラカルボン酸二無水物の中でも、優れた耐湿信頼性を付与できる点で上記一般式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物が好ましい。これらテトラカルボン酸二無水物は１種を単独で又は２種類以上を組み合わせて使用することができる。
【００３５】
また、上記一般式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物の含量は、全テトラカルボン酸二無水物に対して４０モル％以上が好ましく、５０モル％以上がより好ましく、７０モル％以上が特に好ましい。４０モル％未満であると、上記一般式（ＩＩ）で表されるテトラカルボン酸二無水物を使用したことによる耐湿信頼性の効果を充分に得られにくくなる傾向がある。
【００３６】
上記ポリイミド樹脂の原料として用いられるジアミンとしては特に制限はなく、例えば、ｏ−フェニレンジアミン、ｍ−フェニレンジアミン、ｐ−フェニレンジアミン、３，３’−ジアミノジフェニルエーテル、３，４’−ジアミノジフェニルエーテル、４，４’−ジアミノジフェニルエーテル、３，３’−ジアミノジフェニルメタン、３，４’−ジアミノジフェニルメタン、４，４’−ジアミノジフェニルエーテルメタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジメチルフェニル）メタン、ビス（４−アミノ−３，５−ジイソプロピルフェニル）メタン、３，３’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，４’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、４，４’−ジアミノジフェニルジフルオロメタン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、４，４’−ジアミノジフェニルスルフォン、３，３’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、４，４’−ジアミノジフェニルスルフィド、３，３’−ジアミノジフェニルケトン、３，４’−ジアミノジフェニルケトン、４，４’−ジアミノジフェニルケトン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）プロパン、２，２’−（３，４’−ジアミノジフェニル）プロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）プロパン、２，２−ビス（３−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−（３，４’−ジアミノジフェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−アミノフェニル）ヘキサフルオロプロパン、１，３−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（３−アミノフェノキシ）ベンゼン、１，４−ビス（４−アミノフェノキシ）ベンゼン、３，３’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、３，４’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、４，４’−（１，４−フェニレンビス（１−メチルエチリデン））ビスアニリン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）プロパン、２，２−ビス（４−（３−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス（４−（４−アミノフェノキシ）フェニル）ヘキサフルオロプロパン、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフィド、ビス（４−（３−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、ビス（４−（４−アミノエノキシ）フェニル）スルフォン、３，５−ジアミノ安息香酸等の芳香族ジアミン、１，３−ビス（アミノメチル）シクロヘキサン、２，２−ビス（４−アミノフェノキシフェニル）プロパン、下記一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミン、下記一般式（ＩＶ）で表される脂肪族ジアミン、下記一般式（Ｖ）で表されるシロキサンジアミン等が挙げられる。
【００３７】
【化３】
0005484706.tif 000004
［式中、Ｑ１、Ｑ２及びＱ３は各々独立に炭素数１〜１０のアルキレン基を示し、ｒは２〜８０の整数を示す。］
【００３８】
【化４】
0005484706.tif 000005
［式中、ｑは５〜２０の整数を示す。］
【００３９】
【化５】
0005484706.tif 000006
［式中、Ｑ４及びＱ９は各々独立に炭素数１〜５のアルキレン基又は置換基を有してもよいフェニレン基を示し、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ７、及びＱ８は各々独立に炭素数１〜５のアルキル基、フェニル基又はフェノキシ基を示し、ｐは１〜５の整数を示す。］
【００４０】
上述したジアミンの中でも低応力性、低温ラミネート性、低温接着性を付与できる点で、上記一般式（ＩＩＩ）又は（ＩＶ）で表わされるジアミンが好ましい。また、低吸水性、低吸湿性を付与できる点では、上記一般式（Ｖ）で表わされるジアミンが好ましい。これらのジアミンは１種を単独で又は２種以上を組み合わせて使用することができる。
【００４１】
この場合、上記一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンが全ジアミンの１〜５０モル％、上記一般式（ＩＶ）で表される脂肪族ジアミンが全ジアミンの２０〜７９モル％及び上記一般式（Ｖ）で表されるシロキサンジアミンが全ジアミンの２０〜７９モル％であることが好ましい。上記含有量の範囲外であると、低温ラミネート性及び低吸水性の付与の効果が小さくなる傾向にあり好ましくない。
【００４２】
また、上記一般式（ＩＩＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンとしては、具体的には、下記式；
【化６】
0005484706.tif 000007
【００４３】
等が挙げられ、上記式で表わされる脂肪族エーテルジアミンの中でも、低温ラミネート性と有機レジスト付き基板に対する良好な接着性を確保できる点で、下記一般式（ＶＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンがより好ましい。
【００４４】
【化７】
0005484706.tif 000008
［式中、ｓは２〜８０の整数を示す。］
【００４５】
上記一般式（ＶＩ）で表される脂肪族エーテルジアミンとして具体的には、サンテクノケミカル株式会社製のジェファーミンＤ−２３０，Ｄ−４００，Ｄ−２０００，Ｄ−４０００，ＥＤ−６００，ＥＤ−９００，ＥＤ−２００１，ＥＤＲ−１４８、ＢＡＳＦ社製のポリエーテルアミンＤ−２３０，Ｄ−４００，Ｄ−２０００等のポリオキシアルキレンジアミン等の脂肪族ジアミンが挙げられる。
【００４６】
また、上記一般式（ＩＶ）で表される脂肪族ジアミンとしては、例えば、１，２−ジアミノエタン、１，３−ジアミノプロパン、１，４−ジアミノブタン、１，５−ジアミノペンタン、１，６−ジアミノヘキサン、１，７−ジアミノヘプタン、１，８−ジアミノオクタン、１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカン、１，２−ジアミノシクロヘキサン等が挙げられ、中でも１，９−ジアミノノナン、１，１０−ジアミノデカン、１，１１−ジアミノウンデカン、１，１２−ジアミノドデカンが好ましい。
【００４７】
また、上記一般式（Ｖ）で表されるシロキサンジアミンとしては、例えば、上記一般式（Ｖ）中、ｐが１のものとして、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（４−アミノフェニル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェノキシ−１，３−ビス（４−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラフェニル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（２−アミノエチル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノプロピル）ジシロキサン、１，１，３，３−テトラメチル−１，３−ビス（３−アミノブチル）ジシロキサン、１，３−ジメチル−１，３−ジメトキシ−１，３−ビス（４−アミノブチル）ジシロキサン等が挙げられ、ｐが２のものとして、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（４−アミノフェニル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラフェニル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（２−アミノエチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（４−アミノブチル）トリシロキサン、１，１，５，５−テトラメチル−３，３−ジメトキシ−１，５−ビス（５−アミノペンチル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサメチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサエチル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン、１，１，３，３，５，５−ヘキサプロピル−１，５−ビス（３−アミノプロピル）トリシロキサン等が挙げられる。
【００４８】
上記ポリイミド樹脂は１種を単独で又は必要に応じて２種以上を混合（ブレンド）して使用することができる。
【００４９】
上記（ａ）ポリイミド樹脂のガラス転移温度（Ｔｇ）は２０〜１００℃が好ましく、２０〜８０℃がより好ましい。Ｔｇが２０℃未満であると、フィルムの粘着性が増大し、取扱性が低下する恐れがある。また１００℃を超えると、半導体チップに形成されたバンプや基板に形成された電極や配線パターンなどの凹凸を埋め込み難くなり、気泡が残存して、ボイドの原因となる傾向がある。なお、上記のＴｇとは、示差走査熱分析によって測定される吸熱ピーク温度又は動的粘弾性測定によって得られるｔａｎδピーク温度から読み取られる値のことである。
【００５０】
上記（ａ）ポリイミド樹脂は、単独でフィルム形成可能なものが望ましく、その重量平均分子量は１００００〜２０００００の範囲内で制御されていることが好ましく、２００００〜１５００００がより好ましく、３００００〜１０００００が特に好ましい。上記重量平均分子量が１００００未満であると、フィルム形成性が低下する傾向があり、２０００００を超えると、加熱時の流動性が低下し、接続不良が発生する恐れがある。なお、上記の重量平均分子量とは、高速液体クロマトグラフィー（島津製作所製、製品名：Ｃ−Ｒ４Ａ）を用いて、ポリスチレン換算で測定したときの重量平均分子量のことである。
【００５１】
（ｂ）エポキシ樹脂
本発明において用いる（ｂ）エポキシ樹脂は、分子内に２個以上のエポキシ基を有するものであることが好ましく、例えば、ビスフェノールＡ型エポキシ樹脂、ビスフェノールＦ型エポキシ樹脂、ナフタレン型エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂、クレゾールノボラック型エポキシ樹脂、フェノールアラルキル型エポキシ樹脂、ビフェニル型エポキシ樹脂、トリフェニルメタン型エポキシ樹脂、ジシクロペンタジエン型エポキシ樹脂等の、各種多官能エポキシ樹脂などを使用することができる。これらは１種を単独で又は２種以上の混合体として使用することができる。また、例えば、ビスフェノールＡ型やビスフェノールＦ型の液状エポキシ樹脂は、１％熱重量減少温度が２５０℃以下であるため、高温加熱時に分解して揮発成分が発生する恐れがあることから、室温で固形のエポキシ樹脂を用いることが望ましい。
【００５２】
（ｃ）硬化剤
本発明において用いる（ｃ）硬化剤としては、特に制限はなく、例えば、フェノール樹脂、脂肪族アミン、脂環式アミン、芳香族ポリアミン、ポリアミド、脂肪族酸無水物、脂環式酸無水物、芳香族酸無水物、ジシアンジアミド、有機酸ジヒドラジド、三フッ化ホウ素アミン錯体、イミダゾール類、第３級アミン等が挙げられる。これらの硬化剤の中でも、イミダゾール類又はフェノール樹脂が好ましく、分子中に少なくとも２個のフェノール性水酸基を有するフェノール樹脂がより好ましい。
【００５３】
イミダゾール類としては、２−フェニルイミダゾール、２−フェニル−４−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−メチルイミダゾール、１−ベンジル−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾール、１−シアノ−２−フェニルイミダゾール、１−シアノエチル−２−ウンデシルイミダゾールトリメリテイト、１−シアノエチル−２−フェニルイミダゾリウムトリメリテイト、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−エチル−４’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジン、２，４−ジアミノ−６−［２’−メチルイミダゾリル−（１’）］−エチル−ｓ−トリアジンイソシアヌル酸付加体、２−フェニルイミダゾールイソシアヌル酸付加体、２−フェニル−４，５−ジヒドロキシメチルイミダゾール、２−フェニル−４−メチル−５−ヒドロキシメチルイミダゾール、及びエポキシ樹脂と上記イミダゾール類との付加体などが挙げられる。これらは１種を単独で又は２種以上を併用してもよい。またこれらをマイクロカプセル化して潜在性を高めたものを用いてもよい。
【００５４】
フェノール樹脂としては、ビスフェノール樹脂、フェノールノボラック樹脂、ナフトールノボラック樹脂、アリル化フェノールノボラック樹脂、ビフェノール樹脂、クレゾールノボラック樹脂、フェノールアラルキル樹脂、クレゾールナフトールホルムアルデヒド重縮合物、トリフェニルメタン型多官能フェノール樹脂、キシリレン変性フェノールノボラック樹脂、キシリレン変性ナフトールノボラック樹脂、各種多官能フェノール樹脂等を使用することができる。これらは１種を単独で又は２種以上の混合体として使用することができる。
【００５５】
（ｃ）硬化剤の配合量は、接続不良を起こさないような硬化速度となるように、かつ硬化性の低下による接続信頼性の低下が起きないように適宜調整される。例えば、（ｃ）硬化剤としてイミダゾール類を用いた場合、（ｂ）エポキシ樹脂１００質量部に対して、０．１〜２０質量部が好ましく、０．１〜１０質量部がより好ましく、０．１〜５質量部がさらに好ましい。０．１質量部未満であると、硬化性が低下し、接続信頼性が低下する恐れがあり、２０質量部を超えると、硬化速度が速すぎて接続不良を起こす恐れがある。
【００５６】
また、（ｃ）硬化剤としてフェノール樹脂を用いた場合、（ｂ）エポキシ樹脂とフェノール樹脂の当量比（（ｃ）フェノール樹脂／（ｂ）エポキシ樹脂）は、硬化性や接着性、保存安定性などの観点から０．４〜１．２に設定することが好ましく、０．４〜１．１がより好ましく、０．５〜１．０がさらに好ましい。当量比が０．４未満であると、硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、１．２を超えると、未反応のフェノール性水酸基が過剰に残存し、吸水率が高くなり、絶縁信頼性が低下する恐れがある。
【００５７】
（ａ）ポリイミド樹脂と（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤の混合物との質量比は、特に制限はないが、フィルム状を保持するためには、（ａ）ポリイミド樹脂１００質量部に対して、（ｂ）エポキシ樹脂及び（ｃ）硬化剤の混合物が５〜２００質量部であることが好ましく、５〜１５０質量部がより好ましく、１０〜１００質量部がさらに好ましい。５質量部未満であると、硬化性が低下し、接着力が低下する恐れがあり、２００質量部を超えると、フィルム形成性が低下する恐れがある。
【００５８】
本発明のフィルム状接着剤の１％熱重量減少温度については、２５０℃以上であることが好ましく、２７０℃以上であることがより好ましく、３００℃以上であることがさらに好ましい。１％熱重量減少温度が２５０℃未満であると、高温接続時に樹脂の分解などによって揮発成分が発生し、発泡が顕著になる恐れがある。
【００５９】
本発明のフィルム状接着剤には、接着剤組成物の粘度や硬化物の物性を制御するためにフィラーを配合してもよい。フィラーとしては、絶縁性無機フィラー、ウィスカー、樹脂フィラーを用いることができる。絶縁性無機フィラーとしては、例えば、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化チタン、カーボンブラック、マイカ、窒化ホウ素等が挙げられ、その中でも、ガラス、シリカ、アルミナ、酸化チタン等が好ましく、ガラス、シリカ、アルミナがより好ましい。ウィスカーとしてはホウ酸アルミニウム、チタン酸アルミニウム、酸化亜鉛、珪酸カルシウム、硫酸マグネシウム、窒化ホウ素等が挙げられる。樹脂フィラーとしては、ポリウレタン、ポリイミド等を用いることができる。これらのフィラー及びウィスカーは１種を単独で又は２種以上の混合体として使用することもできる。
【００６０】
上記フィラーは、平均粒子径が１０μｍ以下、かつ最大粒子径が２５μｍ以下であることが好ましく、平均粒子径が５μｍ以下、かつ最大粒子径が２０μｍ以下であることがより好ましい。平均粒子径が１０μｍを超え、かつ最大粒子径が２５μｍを超えると、ＣＯＦのような狭ピッチ化した配線間にフィラーが挟まり、絶縁信頼性を低下させる恐れがある。
【００６１】
さらに、本発明のフィルム状接着剤には、硬化促進剤、シランカップリング剤、チタンカップリング剤、レベリング剤、酸化防止剤、イオントラップ剤を配合してもよい。これらは１種を単独で用いてもよく、２種以上を組み合わせて用いてもよい。配合量については、各添加剤の効果が発現するように調整すればよい。
【００６２】
本発明のフィルム状接着剤は、上述した（ａ）ポリイミド樹脂、（ｂ）エポキシ樹脂、（ｃ）硬化剤、また、必要に応じてフィラー及び他の成分を有機溶媒中で混合、混練してワニス（フィルム状接着剤塗工用のワニス）を調製した後、基材フィルム上に上記ワニスの層を形成させ、加熱乾燥した後に基材を除去することにより製造ことができる。
【００６３】
上記の混合、混練は、通常の攪拌機、らいかい機、三本ロール、ボールミル等の分散機を適宜、組み合わせて用いることにより行うことができる。上記の加熱乾燥の条件は、使用した溶媒が充分に揮散する条件であれば特に制限はないが、通常６０〜２００℃で、０．１〜９０分間加熱して行う。
【００６４】
上記フィルム状接着剤の製造における上記ワニスの調整に用いる有機溶媒、即ちワニス溶剤は、材料を均一に溶解、混練又は分散できるものであれば制限はなく、例えば、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチルピロリドン、ジメチルスルホキシド、ジエチレングリコールジメチルエーテル、トルエン、ベンゼン、キシレン、メチルエチルケトン、テトラヒドロフラン、エチルセロソルブ、エチルセロソルブアセテート、ブチルセロソルブ、ジオキサン、シクロヘキサノン、酢酸エチル等が挙げられるが、ポリイミド樹脂及びエポキシ樹脂の間の橋かけ反応を有効に進める点で、含窒素化合物が好ましい。このような溶剤としては、例えば、上記のジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ―メチルピロリドン等が挙げられ、中でもポリイミド樹脂の溶解性に優れるという点で、Ｎ―メチルピロリドンが好ましい。
【００６５】
上記フィルム状接着剤の製造時に使用する基材フィルムは、上記の加熱、乾燥条件に耐えるものであれば特に制限はなく、例えば、ポリエステルフィルム、ポリプロピレンフィルム、ポリエチレンテレフタレートフィルム、ポリイミドフィルム、ポリエーテルイミドフィルム、ポリエーテルナフタレートフィルム、メチルペンテンフィルム等が挙げられる。これらの基材としてのフィルムは２種以上組み合わせて多層フィルムとしてもよく、表面がシリコーン系、シリカ系等の離型剤などで処理されたものであってもよい。また、基材フィルムを除去せずにフィルム状接着剤の支持体とした基材つきフィルム状接着剤としてもよい。
【００６６】
（半導体製造装置及び半導体装置の製造方法）
続いて、図１を参照し、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法の一例について説明する。
【００６７】
本発明の半導体封止用フィルム状接着剤を用いた半導体装置の製造方法は、例えば、（ａ）基板準備工程、（ｂ）樹脂供給工程、（ｃ）位置合わせ工程、（ｄ）接続工程、（ｅ）アフターキュア工程を備える。
【００６８】
まず、（ａ）基板準備工程では、表面に金属配線１が形成された基板２を用意する。基板の材質は、特に制限はないが、セラミックなどの無機基板やエポキシ樹脂、ビスマレイミドトリアジン樹脂、ポリイミド樹脂、液晶ポリマー等の有機基板が挙げられる。中でも、ＣＯＦの場合には、ポリイミド樹脂や液晶ポリマーが好適である。基板２の金属配線１を形成する材質としては、銅、アルミ、銀、金、ニッケル等が挙げられる。金属配線１は、エッチング又はパターンめっきによって形成される。また、金属配線１の表面は、金、ニッケル、スズ等でめっき処理されていることが好ましく、特にＣＯＦの場合には、金属配線１は、表面がスズめっき処理された銅配線であることが好適である。
【００６９】
次に、（ｂ）樹脂供給工程では、例えば、図１に示すように、所定の大きさに切り出した本発明のフィルム状接着剤３を、基板２に貼り付けてもよく、また、半導体ウエハのバンプ形成面に貼り付けた後、ダイシングして個片化することによって、フィルム状接着剤３が貼り付いた半導体チップを作製してもよい。フィルム状接着剤の供給量は面積と厚みによって制御可能であり、後述する半導体チップ５のサイズや、半導体チップの表面に形成されたバンプ６の高さなどから考えられる封止充てんすべき領域の体積に合わせて、適宜設定される。
【００７０】
フィルム状接着剤を基板２又は半導体チップ５に貼り付けた後、（ｃ）位置合わせ工程では、基板２の金属配線１と、接合ヘッド４に取り付けられた半導体チップ５のバンプ６とを位置合わせする。続く（ｄ）接続工程では、基板２の金属配線１と半導体チップ５のバンプ６との接続部に、金属接合部が形成されるよう、金属接合部が形成される程度の温度まで加熱しながら０．５〜１０秒間加圧することによって、半導体チップ５と基板２とを接続する。例えば、ＣＯＦの場合、接続時間が５秒以下と短く、短時間で金とスズとを共晶させるべく、その共晶温度である２７８℃以上まで温度を上げる必要があるため、通常３００〜５００℃に加熱された半導体チップ５を基板２に押し付けて接続する。接続荷重は、バンプ数に依存するが、バンプ６の高さばらつき吸収や、バンプ変形量の制御を考慮して設定される。なお、半導体チップ５に形成されているバンプ６の材質は特に制限はないが、金、低融点はんだ、高融点はんだ、ニッケル、スズ等が挙げられる。中でもＣＯＦの場合には金が好適である
【００７１】
さらに、半導体チップと基板を接続した後、硬化をさらに進行させるためにオーブンなどで加熱処理を行う（ｄ）アフターキュア工程を行ってもよい。
【００７２】
上述した本発明の半導体装置の製造方法は、一般に先供給方式と呼ばれるものであり、図２に示す後注入方式と比べて、接着剤の供給の順序及び接着剤の供給方法において違いを有する。
【００７３】
図２に示す従来の後注入方式では、（ａ）基板準備工程の後に、（ｂ）位置合わせ工程が行われ、続いて、バンプ９を有する半導体チップ８と基板２とを接続する（ｃ）接続工程が実施される。そして、（ｃ）接続工程後に、本発明の（ｂ）樹脂供給工程に相当する（ｄ）液状樹脂注入工程が行われ、ここでは、半導体チップ８と基板２との空隙に、液状樹脂１０が注入される。さらに、適宜（ｄ）アフターキュア工程が行われる。
【００７４】
半導体装置の小型化に伴い、半導体チップ８と基板２との間の空隙は狭くなっており、このような後注入方式では、（ｄ）液状樹脂注入工程における液状樹脂１０の注入が困難になっていること、また、注入に長時間を要し、生産性が低下すること、といった問題が生じていたが、本発明の半導体装置の製造方法によれば、後注入方式の抱える問題を克服することができ、さらに、本発明のフィルム状接着剤を用いることにより、３００℃以上の加熱温度で半導体チップと基板とを接続する場合に、発泡やボイドの発生を抑制することができ、配線間における十分な絶縁信頼性を有する半導体装置を提供することができる。
【実施例】
【００７５】
以下、実施例及び比較例に基づいて本発明をより具体的に説明するが、本発明は以下の実施例に限定されるものではない。
【００７６】
（合成例：ポリイミド樹脂の合成）
温度計、攪拌機及び塩化カルシウム管を備えた３００ｍｌフラスコに、１，１２−ジアミノドデカン２．１０ｇ（０．０３５モル）、ポリエーテルジアミン（ＢＡＳＦ社製、商品名：Ｄ２０００、分子量：１９２３）１７．３１ｇ（０．０３モル）、１，３−ビス（３−アミノプロピル）テトラメチルジシロキサン（信越化学社製、商品名：ＬＰ−７１００）２．６１ｇ（０．０３５モル）及びＮ−メチル−２−ピロリドン（関東化学社製）１５０ｇを仕込み、攪拌した。ジアミンの溶解後、フラスコを氷浴中で冷却しながら、無水酢酸で再結晶精製した４，４’−（４，４’−イソプロピリデンジフェノキシ）ビス（フタル酸二無水物）（ＡＬＤＲＩＣＨ社製、商品名：ＢＰＡＤＡ）１５．６２ｇ（０．１０モル）を少量ずつ添加した。窒素ガスを吹き込みながら、１７０℃で８時間加熱しながら攪拌した。生成する水を除去してポリイミド樹脂の溶液（ワニス）を得た。得られたポリイミド樹脂（固形分）は、Ｔｇが２２℃、重量平均分子量が４７０００、ＳＰ値が１０．２であった。なお、フィルム状接着剤の作製には、この溶液からポリイミド樹脂を単離せずに、ワニス（固形分濃度４０．６質量％）のまま使用した。
【００７７】
（実施例１）
合成例にて合成したポリイミド樹脂の溶液（ワニス）３．９９ｇ（ポリイミド樹脂（固形分）１．６２ｇ）、クレゾールノボラック型固形エポキシ樹脂ＹＤＣＮ−７０２（東都化成株式会社製、商品名、エポキシ当量２００）０．１８ｇ、トリフェニルメタン型多官能固形エポキシ樹脂ＶＧ３１０１Ｌ（プリンテック社製、商品名、エポキシ当量２００）０．１８ｇ、フェノールノボラック樹脂ＨＰ８５０（日立化成工業株式会社製、商品名、水酸基当量１０６）０．１２ｇ、窒化ホウ素フィラー（水島合金鉄社製、商品名：ＨＰＰ１−ＨＪ）０．７０ｇ、シリカフィラー（日本アエロジル株式会社製、商品名：Ｒ９７２）０．１１ｇ、硬化促進剤（イミダゾール２ＰＨＺ−ＰＷ、四国化成工業株式会社製、商品名）０．００３６ｇ及び、Ｎ−メチル−２−ピロリドン（ＮＭＰ）２．０ｇを攪拌混合し、脱泡処理を行うことで、接着剤組成物を得た。得られた接着剤組成物を、セパレータフィルム（ＰＥＴフィルム）上に、ナイフコータを用いて塗布した後、８０℃で３０分間、次いで１２０℃で３０分間乾燥させ、フィルム状接着剤を得た。
【００７８】
（比較例１）
ビスフェノール型液状エポキシ樹脂ＺＸ１０５９（東都化成株式会社製、商品名）１２ｇ、グリシジルアミン型液状エポキシ樹脂Ｅ−６３０（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）８ｇ、液状アリル化フェノールノボラック樹脂ＭＥＨ８０００Ｈ（明和化成株式会社製、商品名）２１ｇ及びマイクロカプセル化イミダゾール系潜在性硬化剤ＨＸ−３９４１ＨＰ（旭化成株式会社製、商品名）６ｇを混合した後、真空脱泡することによってペースト状接着剤を作製した。
【００７９】
（比較例２）
ビスフェノール型液状エポキシ樹脂ＺＸ１０５９（東都化成株式会社製、商品名）３０ｇ、グリシジルアミン型液状エポキシ樹脂Ｅ−６３０（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）３０ｇ、液状酸無水物ＹＨ３０６（ジャパンエポキシレジン株式会社製、製品名）６０ｇ、固形イミダゾール１Ｂ２ＰＺ（四国化成工業株式会社製、商品名）１ｇ及び球状シリカフィラーＳＥ２０５０（株式会社アドマテックス製、商品名）１００ｇを３本ロールで混練した後、真空脱泡することによってペースト状接着剤を作製した。
【００８０】
（比較例３）
ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂ＥＰ８２８（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）９０ｇ、ジシアンジアミド１ｇ、固形イミダゾール２ＭＺ（四国化成工業株式会社製、商品名）１ｇ及び球状シリカフィラーＳＥ２０５０（株式会社アドマテックス製、商品名）１０ｇを３本ロールで混練した後、真空脱泡することによってペースト状接着剤を作製した。
【００８１】
（比較例４）
フェノキシ樹脂ＹＰ−５０（東都化成株式会社製、商品名）２５ｇ、多官能固形エポキシ樹脂ＥＰ１０３２Ｈ６０（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）３０ｇ、ビスフェノールＡ型液状エポキシ樹脂ＥＰ８２８（ジャパンエポキシレジン株式会社製、商品名）２０ｇ、マイクロカプセル化イミダゾール系潜在性硬化剤ＨＸ−３９４１ＨＰ（旭化成株式会社製、商品名）２５ｇ及び球状シリカフィラーＳＥ２０５０（株式会社アドマテックス製、商品名）１００ｇをトルエン−酢酸エチル１：１混合溶媒中に溶解してワニスを作製し、このワニスをセパレータフィルム（ＰＥＴフィルム）上にナイフコータを用いて塗布した後、７０℃のオーブンで１０分間乾燥させることによって、フィルム状接着剤を作製した。
【００８２】
（比較例５）
アクリルゴムＨＴＲ−８６０Ｐ−３（ナガセケムテックス株式会社製、商品名）１５ｇ、ビスフェノールＦ型液状エポキシ樹脂ＥＸＡ８３０ＣＲＰ（大日本インキ化学株式会社製、商品名）２５ｇ、クレゾールノボラック型固形エポキシ樹脂ＹＤＣＮ−７０２（東都化成株式会社製、商品名）１０ｇ、固形フェノールノボラック樹脂ＨＰ−８５０（日立化成工業株式会社製、商品名）２０ｇ、固形イミダゾール２ＰＺ−ＣＮ（四国化成工業株式会社製、商品名）０．０５ｇ及び球状シリカフィラーＳＥ２０５０（株式会社アドマテックス製、商品名）３０ｇをシクロヘキサノン中に溶解してワニスを作製し、このワニスをセパレータフィルム（ＰＥＴフィルム）上にナイフコータを用いて塗布した後、１１０℃のオーブンで３０分間乾燥させることによって、フィルム状接着剤を作製した。
【００８３】
＜１％熱重量減少温度の測定＞
実施例１及び比較例４〜５のフィルム状接着剤について、示差熱熱重量同時測定装置ＴＧ／ＤＴＡ６３００（エスアイアイテクノロジー株式会社製、商品名）を用いて、測定温度範囲３０〜５００℃、昇温速度１０℃／ｍｉｎ、空気雰囲気下で熱重量減少を測定し、その結果から１％熱重量減少温度を見積もった。
【００８４】
＜発泡性、初期接続性及び作業性の評価＞
表面がスズめっき処理された銅配線が形成されたポリイミド基板（日立超ＬＳＩシステムズ株式会社製、製品名ＪＫＩＴ  ＣＯＦ  ＴＥＧ＿３０−Ｂ、ポリイミド厚３８μｍ、銅配線厚８μｍ、スズめっき厚０．２μｍ、配線ピッチ３０μｍ）と、金バンプが形成された半導体チップ（日立超ＬＳＩシステムズ株式会社製、製品名ＪＴＥＧ  ＰＨＡＳＥ６＿３０、サイズ１．６ｍｍ×１５．１ｍｍ、厚み４００μｍ、金バンプ数７２６、バンプ高さ２０μｍ、バンプピッチ３０μｍ）とを用いて、実施例１及び比較例１〜５で作製した接着剤を上記ポリイミド基板に貼付又は塗布し、ガラスステージと観察用カメラを備えたフリップチップボンダーＦＣ−２０００（東レエンジニアリング株式会社製）にて位置合わせした後、ステージ温度１００℃、ヘッド温度３５０℃、荷重５０Ｎ、接続時間３秒にて、上記半導体チップと上記基板とを接続した。
【００８５】
発泡の様子は、接続中に半導体チップ搭載領域をポリイミド基板側から、接着剤を貼付又は塗布した部分を観察し、発泡が見られなかったものを「Ａ」、発泡が見られたものを「Ｂ」とした。
【００８６】
また、今回用いたポリイミド基板及び半導体チップではデイジーチェーン接続による接続抵抗の評価が可能であることから、デイジーチェーン接続の抵抗値が、接着剤なしで接続した場合の値（２５０Ω）と同程度であるものを初期接続可能「Ａ」であると判断した。
【００８７】
さらに、作業性について、接続後のサンプルの外観を観察し、樹脂の飛散やチップ裏面の樹脂汚染が見られないものを「Ａ」、樹脂の飛散やチップ裏面の樹脂汚染が見られたものを「Ｂ」とした。
【００８８】
＜絶縁信頼性の評価＞
発泡性の評価と同様の方法で作製した接続サンプルを、１５０℃で、２時間で加熱処理した後、上記ポリイミド基板のチップ搭載領域に形成されている平行配線（配線ピッチ３０μｍ）に６０Ｖの直流電圧を印加し、温度１１０℃／相対湿度８５％の試験槽内に１００時間放置した。試験槽内における絶縁抵抗はイオンマイグレーションテスターＭＩＧ−８６００Ｂ（ＩＭＶ社製）を用いて連続的に測定し、測定中に１０８Ω以上の絶縁抵抗値を維持できた時間を測定した。１００時間維持できた場合をＯＫ、維持できなかった場合をＮＧと表記した。
【００８９】
１％熱重量減少温度、発泡性、初期接続性、作業性及び絶縁信頼性について評価した結果を下記の表１に示す。
【００９０】
【表１】
0005484706.tif 000009
【００９１】
図３に、実施例１及び比較例１〜５のサンプルの接着剤を貼付又は塗布した部分における、接続中の樹脂の状態をフリップチップボンダーに備えられたカメラで観察した写真と、接続後のサンプルの接着剤を貼付又は塗布した部分の金属顕微鏡による観察写真を示す。実施例１は、樹脂発泡及びボイドが確認されなかった。一方、比較例１〜５は樹脂発泡やボイドが確認された。
【００９２】
さらに、絶縁抵抗連続測定結果を図４〜図７に示す。実施例１のサンプルは、１００時間経過後も、絶縁抵抗値を１０８Ω以上に維持することができた。一方、比較例１〜５の全てのサンプルは、１００時間以内に絶縁抵抗が１０８Ω以下に低下し、絶縁信頼性を確保することができなかった。
【００９３】
さらに、実施例１では樹脂の飛散やチップ裏面の汚染が見られないのに対して、ペースト状の比較例１〜３では樹脂の飛散やチップ裏面の汚染が見られた。
【００９４】
以上より、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤によれば、３００℃以上で加熱した場合にも、樹脂発泡を起こさず、ボイド発生の抑制が可能であり、狭ピッチ配線間の絶縁信頼性を確保することできる。また、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤を使用すると、半導体装置の製造工程を簡略化できるため、生産性の向上が可能である。
【図面の簡単な説明】
【００９５】
【図１】図１は、本発明の半導体封止用フィルム状接着剤を用いた、半導体装置の製造方法の一例を示す模式断面図である。
【図２】図２は、後注入方式による従来の半導体装置の製造方法を説明する模式断面図である。
【図３】図３は、実施例１及び実施例１〜５のサンプルの発泡性を評価した金属顕微鏡による観察写真である。
【図４】図４は、実施例１の絶縁信頼性評価における絶縁抵抗連続測定結果を示すグラフである。
【図５】図５は、比較例１の絶縁信頼性評価における絶縁抵抗連続測定結果を示すグラフである。
【図６】図６は、比較例２の絶縁信頼性評価における絶縁抵抗連続測定結果を示すグラフである。
【図７】図７は、比較例３の絶縁信頼性評価における絶縁抵抗連続測定結果を示すグラフである。
【図８】図８は、比較例４の絶縁信頼性評価における絶縁抵抗連続測定結果を示すグラフである。
【図９】図９は、比較例５の絶縁信頼性評価における絶縁抵抗連続測定結果を示すグラフである。
【符号の説明】
【００９６】
１…金属配線、２…基板、３…フィルム状接着剤、４，７…接合ヘッド、５，８…半導体チップ、６，９…バンプ、１０…液状樹脂。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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